Elektroničke komponente IC čipovi Integrirani krugovi IC TPS74701QDRCRQ1 kupiti na jednom mjestu

Odnos napolitanki i čipsa

Pregled napolitanki

Da bismo razumjeli odnos između pločica i čipova, slijedi pregled ključnih elemenata znanja o pločicama i čipovima.

(i) Što je napolitanka

Vaferi su silicijske pločice koje se koriste u proizvodnji silicijskih poluvodičkih integriranih krugova, a nazivaju se pločicama zbog svog kružnog oblika;mogu se obraditi na silicijskim pločicama kako bi se oblikovale razne komponente krugova i postali proizvodi integriranih krugova sa specifičnim električnim funkcijama.Sirovina za napolitanke je silicij, a na površini zemljine kore postoje neiscrpne zalihe silicijevog dioksida.Ruda silicijevog dioksida se rafinira u elektrolučnim pećima, klorira klorovodičnom kiselinom i destilira kako bi se dobio polisilicij visoke čistoće čistoće 99,99999999999%.

(ii) Osnovne sirovine za vafle

Silicij se rafinira iz kvarcnog pijeska, a pločice se pročišćavaju (99,999%) od elementa silicija, od kojeg se zatim prave silicijske šipke koje postaju materijal za kvarcne poluvodiče za integrirane krugove.

(iii) Proces proizvodnje vafla

Vaferi su osnovni materijal za proizvodnju poluvodičkih čipova.Najvažnija sirovina za poluvodičke integrirane sklopove je silicij i stoga odgovara silicijskim pločicama.

Silicij je široko rasprostranjen u prirodi u obliku silikata ili silicijevog dioksida u stijenama i šljunku.Proizvodnja silicijskih pločica može se sažeti u tri osnovna koraka: rafiniranje i pročišćavanje silicija, rast monokristala silicija i oblikovanje pločica.

Prvi je pročišćavanje silicijem, gdje se sirovina pijeska i šljunka stavlja u elektrolučnu peć na temperaturi od oko 2000 °C i uz prisutnost izvora ugljika.Na visokim temperaturama, ugljik i silicijev dioksid u pijesku i šljunku prolaze kroz kemijsku reakciju (ugljik se spaja s kisikom, ostavljajući silicij) kako bi se dobio čisti silicij čistoće od oko 98%, također poznat kao silicij metalurške kvalitete, koji nije dovoljno čist za mikroelektroničke uređaje jer su električna svojstva poluvodičkih materijala vrlo osjetljiva na koncentraciju nečistoća.Silicij metalurške kvalitete stoga se dodatno pročišćava: zdrobljeni silicij metalurške kvalitete podvrgava se reakciji kloriranja s plinovitim klorovodikom kako bi se proizveo tekući silan, koji se potom destilira i kemijski reducira postupkom koji daje polikristalni silicij visoke čistoće čistoće 99,99999999999 %, koji postaje elektronički silicij.

Slijedi rast monokristalnog silicija, najčešća metoda koja se zove izravno povlačenje (CZ metoda).Kao što je prikazano na donjem dijagramu, polisilicij visoke čistoće stavlja se u kvarcni lončić i kontinuirano se zagrijava s grafitnim grijačem koji okružuje izvana, održavajući temperaturu na približno 1400 °C.Plin u peći obično je inertan, što omogućuje taljenje polisilicija bez stvaranja neželjenih kemijskih reakcija.Da bi se formirali pojedinačni kristali, također se kontrolira orijentacija kristala: lončić se okreće s talinom polisilicija, klica kristala se uranja u njega, a šipka za izvlačenje se nosi u suprotnom smjeru dok se polako i okomito povlači prema gore od talina silicija.Otopljeni polisilicij lijepi se za dno kristala klice i raste prema gore u smjeru rasporeda rešetke kristala klice.